Unabhängige und abhängige Variablen

In der Forschung sind Variablen alle Merkmale, die unterschiedliche Werte annehmen können, wie z.B. Größe, Alter, Art oder Prüfungsergebnisse.

In der wissenschaftlichen Forschung wollen wir oft die Auswirkungen einer Variable auf eine andere untersuchen. Zum Beispiel könnte man testen, ob Studenten, die mehr Zeit mit Lernen verbringen, bessere Prüfungsergebnisse erzielen.

Die Variablen in einer Studie über eine Ursache-Wirkungs-Beziehung werden als unabhängige und abhängige Variablen bezeichnet.

  • Die unabhängige Variable ist die Ursache. Ihr Wert ist unabhängig von anderen Variablen in deiner Studie.
  • Die abhängige Variable ist die Wirkung. Ihr Wert hängt von den Veränderungen der unabhängigen Variable ab.
Beispiele für unabhängige und abhängige Variablen
Forschungsfrage Unabhängige Variable(n) Abhängige Variable(n)
Wachsen Tomaten am schnellsten unter fluoreszierendem, glühendem oder natürlichem Licht?
  • Die Art des Lichts, unter dem die Tomatenpflanze wächst
  • Die Wachstumsgeschwindigkeit der Tomatenpflanze
Welche Auswirkungen haben Diät- und normale Limonaden auf den Blutzuckerspiegel?
  • Die Art der Limonade, die Sie trinken (Diät- oder normale Limonade)
  • Ihr Blutzuckerspiegel
Wie wirkt sich das Telefonieren vor dem Schlafengehen auf den Schlaf aus?
  • Die Menge der Telefonnutzung vor dem Schlafengehen
  • Anzahl der Schlafstunden
  • Qualität des Schlafs
Wie gut vertragen verschiedene Pflanzenarten Salzwasser?
  • Die Menge an Salz, die dem Wasser der Pflanzen zugesetzt wird
  • Pflanzenwachstum
  • Pflanzenwelke
  • Pflanzenüberlebensrate

Unabhängige und abhängige Variablen in Experimenten

In der experimentellen Forschung, wird die unabhängige Variable vom Experimentator manipuliert oder verändert, um die Wirkung dieser Veränderung auf die abhängige Variable zu messen.

Beispiel für ein Experiment
Sie untersuchen die Auswirkungen eines neuen Medikaments auf den Blutdruck von Patienten mit Bluthochdruck.

Um zu prüfen, ob das Medikament wirksam ist, teilen Sie Ihre Patienten in zwei Gruppen ein. Eine Gruppe erhält das Medikament, während die andere Gruppe ein Placebo in Form einer Zuckerpille einnimmt.

  • Ihre unabhängige Variable ist die Behandlung, die Sie zwischen den Gruppen variieren: welche Art von Pille der Patient erhält.
  • Ihre abhängige Variable ist das Ergebnis, das Sie messen: der Blutdruck der Patienten.

Die unabhängige Variable wird normalerweise auf verschiedenen Ebenen angewendet, um zu sehen, wie sich das Ergebnis unterscheidet.

Sie können nur zwei Stufen anwenden (z.B. das neue Medikament und das Placebo), um herauszufinden, ob die unabhängige Variable überhaupt eine Wirkung hat.

Sie können auch mehrere Stufen anwenden (z.B. drei verschiedene Dosen des neuen Medikaments), um herauszufinden, wie die unabhängige Variable die abhängige Variable beeinflusst.

Unabhängige und abhängige Variablen

Unabhängige und abhängige Variablen

Variablen in anderen Arten von Forschung

Außerhalb eines experimentellen Rahmens können Forscher die unabhängige Variable, an der sie interessiert sind, oft nicht direkt manipulieren oder verändern.

Sie müssen stattdessen bereits vorhandene Beispiele für die unabhängige Variable finden und untersuchen, wie sich Änderungen dieser Variable auf die abhängige Variable auswirken.

Forschungsbeispiel
Sie interessieren sich dafür, ob sich ein höherer Mindestlohn auf die Beschäftigungsquote auswirkt.

Sie können den Mindestlohn nicht selbst kontrollieren. Stattdessen betrachten Sie einen Staat, der seinen Mindestlohn im letzten Jahr erhöht hat, und vergleichen ihn mit einem benachbarten Staat, der dies nicht getan hat.

  • Ihre unabhängige Variable ist der Mindestlohn.
  • Ihre abhängige Variable ist die Beschäftigungsquote.

Durch den Vergleich der unterschiedlichen Ergebnisse zwischen den beiden Staaten (und die Berücksichtigung anderer Faktoren) können Sie untersuchen, ob sich die Änderung des Mindestlohns auf die Beschäftigungsquote ausgewirkt hat.

In der nicht-experimentellen Forschung ist es schwieriger, eine eindeutige Ursache-Wirkungs-Beziehung herzustellen, weil andere Variablen, die Sie nicht gemessen haben, die Veränderungen beeinflussen könnten. Diese werden als Störvariablen bezeichnet.

In Forschungsarten, bei denen die genaue Beziehung zwischen den Variablen weniger sicher ist, werden möglicherweise andere Begriffe für unabhängige und abhängige Variablen verwendet.

Andere Bezeichnungen für unabhängige Variablen

Gelegentlich ist die Variable, die Sie für die Ursache halten, möglicherweise nicht völlig unabhängig – sie könnte von anderen Variablen beeinflusst werden. In diesem Fall ist einer der folgenden Begriffe angemessener:

  • Erklärende Variablen (sie erklären ein Ereignis oder ein Ergebnis)
  • Vorhersagevariablen (sie können verwendet werden, um den Wert einer abhängigen Variablen vorherzusagen)
  • Variablen der rechten Seite (sie erscheinen auf der rechten Seite einer Regressionsgleichung).

Andere Bezeichnungen für abhängige Variablen

Auch unter diesen Begriffen sind abhängige Variablen bekannt:

  • Reaktionsvariablen (sie reagieren auf eine Veränderung einer anderen Variablen)
  • Ergebnisvariablen (sie stellen das Ergebnis dar, das Sie messen wollen)
  • Linke-Variablen (sie erscheinen auf der linken Seite einer Regressionsgleichung)

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Siehe Bearbeitungsbeispiel

Visualisierung unabhängiger und abhängiger Variablen

Forscher verwenden oft Diagramme oder Grafiken, um die Ergebnisse ihrer Studien zu visualisieren. In der Regel wird die unabhängige Variable auf der „x“- oder horizontalen Achse und die abhängige Variable auf der „y“- oder vertikalen Achse platziert.

Wie könnte zum Beispiel ein Diagramm aus unserer Beispielstudie über die Auswirkungen eines neuen Medikaments auf den Blutdruck aussehen?

Visualisierung unabhängiger und abhängiger Variablen in einem Diagramm

Visualisierung unabhängiger und abhängiger Variablen in einem Diagramm

Häufig gestellte Fragen

Was sind unabhängige und abhängige Variablen?

Man kann sich unabhängige und abhängige Variablen als Ursache und Wirkung vorstellen: eine unabhängige Variable ist die Variable, von der man annimmt, dass sie die Ursache ist, während eine abhängige Variable die Wirkung ist.

In einem Experiment manipuliert man die unabhängige Variable und misst das Ergebnis in der abhängigen Variable. Zum Beispiel in einem Experiment über die Wirkung von Nährstoffen auf das Pflanzenwachstum:

  • Die unabhängige Variable ist die Menge an Nährstoffen, die dem Feld zugefügt wird.
  • Die abhängige Variable ist die Biomasse der Pflanzen zur Erntezeit.

Ein wichtiger Teil der Versuchsplanung ist es, die Variablen zu definieren und zu entscheiden, wie sie manipuliert und gemessen werden sollen.

Warum sind unabhängige und abhängige Variablen wichtig?

Die Bestimmung von Ursache und Wirkung ist einer der wichtigsten Teile der wissenschaftlichen Forschung. Es ist wichtig zu wissen, welches die Ursache – die unabhängige Variable – und welches die Wirkung – die abhängige Variable – ist.

Was ist ein Beispiel für eine unabhängige und eine abhängige Variable?

Sie wollen herausfinden, wie der Blutzuckerspiegel durch das Trinken von Diätlimonade und normaler Limonade beeinflusst wird, also führen Sie ein Experiment durch.

  • Die Art der Limonade – Diät oder normal – ist die unabhängige Variable.
  • Der Blutzuckerspiegel, den du misst, ist die abhängige Variable – er ändert sich in Abhängigkeit von der Art der Limonade.

Kann eine Variable sowohl unabhängig als auch abhängig sein?

Nein. Der Wert einer abhängigen Variablen hängt von einer unabhängigen Variablen ab, daher kann eine Variable nicht gleichzeitig unabhängig und abhängig sein. Sie muss entweder die Ursache oder die Wirkung sein, nicht beides!

Kann ich mehr als eine unabhängige oder abhängige Variable in eine Studie aufnehmen?

Ja, aber die Einbeziehung von mehr als einer dieser beiden Variablen erfordert mehrere Forschungsfragen.

Wenn Sie sich zum Beispiel für die Auswirkungen einer Diät auf die Gesundheit interessieren, können Sie mehrere Messgrößen für die Gesundheit verwenden: Blutzucker, Blutdruck, Gewicht, Puls und viele andere. Jede dieser Messgrößen ist eine eigene abhängige Variable mit einer eigenen Forschungsfrage.

Sie könnten auch die Wirkung von Bewegung und Ernährung oder sogar die zusätzliche Wirkung der beiden zusammen untersuchen. Jede dieser Variablen ist eine separate unabhängige Variable.

Um die interne Validität eines Experiments zu gewährleisten, sollten Sie jeweils nur eine unabhängige Variable ändern.

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